Vik, fjord, vik, fåtölj och sicksack – kemister använder termer som dessa för att beskriva formerna som tas av nanografens kanter. Grafen består av en kolstruktur i ett lager där varje kolatom är omgiven av tre andra. Detta skapar ett mönster som påminner om en honungskaka, med atomer i vart och ett av hörnen. Nanografen är en lovande kandidat för att få ner mikroelektroniken till nanoskalan och en trolig ersättning för kisel.

Materialets elektroniska egenskaper beror mycket på dess form, storlek och framför allt, periferi – med andra ord hur kanterna är uppbyggda. En sicksack-periferi är särskilt lämplig - i denna konfiguration, elektronerna, som fungerar som laddningsbärare, är mer rörliga än i andra kantstrukturer. Detta innebär att användning av bitar av sicksackformad grafen i nanoelektronikkomponenter kan tillåta högre frekvenser för switchar.

Materialvetare som bara vill forska på nanografen i sicksack möter problemet att denna form gör föreningarna instabila och svåra att producera på ett kontrollerat sätt. Detta är en förutsättning, dock, om de elektroniska egenskaperna ska utredas i detalj.

Forskare under ledning av Dr Konstantin Amsharov från ordföranden för organisk kemi II har nu lyckats göra just det. Deras forskning har nu publicerats i Naturkommunikation . Inte bara har de upptäckt en enkel metod för att syntetisera sicksack nanografen, deras procedur ger en avkastning på nära 100 procent och är lämplig för storskalig produktion. De har redan producerat en tekniskt relevant kvantitet i laboratoriet.

Forskarna producerade först preliminära molekyler, som de sedan passar ihop i en bikakeformation under flera cykler i en process som kallas cyklisering. I slutet, grafenfragment framställs av förskjutna rader av bikakor eller fyrbeniga stjärnor som omger en central punkt av fyra grafenbikakor, med det eftertraktade sicksackmönstret i kanterna. Produkten kristalliserar direkt, även under syntesen. I sitt fasta tillstånd, molekylerna är inte i kontakt med syre. I lösning, dock, oxidation gör att strukturerna sönderfaller snabbt.

Detta tillvägagångssätt gör det möjligt för forskare att producera stora bitar av grafen, samtidigt som de behåller kontrollen över deras form och periferi. Detta genombrott inom grafenforskningen innebär att forskare snart borde kunna producera och forska i en mängd intressanta nanografenstrukturer, ett avgörande steg mot att använda materialet i nanoelektroniska komponenter.